• 한국광학회지
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• 제23권1호
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• pp.12-16
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• 2012

본 논문에서는 연성 광 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB) 개발을 위한 핵심 부품인 연성 광도파로를 자외선 임프린트(ultra violet imprint, UV-imprint) 공정에 의해 제작하고 도파손실, 굴곡손실, 반사손실 및 반복굴곡에 대한 내구성을 측정하였다. 먼저, 초정밀 기계가공에 의해 광도파로 패턴과 $45^{\circ}$ 미러 구조를 포함하는 니켈 마스터를 제작 후 폴리디메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)를 이용하여 탄성체 몰드를 역상 복제 하였다. 역상 복제된 PDMS 몰드를 이용해 UV-imprint 공정에 의한 광도파로의 코어패턴과 $45^{\circ}$ 미러면을 동시 형성하여, $45^{\circ}$ 미러가 내장된 광도파로를 제작하였다. 또한, 광도파로의 끝단을 통상적 방법인 V-sawing 공정으로 $45^{\circ}$ 미러 구조를 가공하여 미러 내장형 광도파로와 미러 특성을 비교하였다. 제작된 연성 광도파로는 단위 길이당 0.035 dB/cm의 도파손실을 나타내었으며, 반경 1 mm의 $180^{\circ}$ 굴곡 조건에서 0.77 dB의 굴곡손실을 나타내었다. 또한, 굴곡각도 $135^{\circ}$, 굴곡반경 2.5 mm의 반복굴곡 실험에서 10 만회 이상의 반복굴곡에 대한 우수한 내구성을 확인하였다. 내장된 $45^{\circ}$ 미러의 반사효율을 향상시키기 위해 미러면에 Ni-Au 이중 박막을 증착하여 2.18 dB의 반사손실을 가진 미러내장형 연성 광도파로를 제작하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제24권6호
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• pp.229-236
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• 2014

수평 전기로에서 $MnAl_2S_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판에 성장시켰다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 성장 조건은 증발원의 온도 $630^{\circ}C$, 기판의 온도 $410^{\circ}C$였고 성장 속도는 $0.5{\mu}m/hr$였다. 이때 $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 결정성의 조사에서 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 132 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. $MnAl_2S_4$/SI(Semi-Insulated) GaAs(100) 단결정 박막의 광흡수를 293 K에서 10 K까지 측정하였다. 광흡수 스펙트럼으로부터 band gap $E_g(T)$는 Varshni 공식에 따라 계산한 결과 $E_g(T)=3.7920eV-(5.2729{\times}10^{-4}eV/K)T^2/(T+786K)$였다. $MnAl_2S_4$ 단결정 박막의 응용소자인 photocell로 사용할 수 있는 pc/dc 값이 가장 큰 광전도셀은 S 증기분위기에서 열처리한 셀로 $1.10{\times}10^7$이었으며, 광전도 셀의 감도(sensitivity)도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 0.93로 가장 좋았다. 또한 최대 허용소비전력(MAPD)값도 S 증기분위기에서 열처리한 셀이 316 mW로 가장 좋았으며, S 증기분위기에서 열처리한 셀의 응답시간은 오름시간 14.8 ms, 내림시간 12.1 ms로 가장 빠르게 나타나, $MnAl_2S_4$ 단결정 박막을 S 분위기에서 $290^{\circ}C$로 30분 열처리한 photocell이 상용화가 가능할 것으로 여겨진다.

• 한국결정성장학회지
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• 제25권4호
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• pp.127-134
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• 2015

AlN 단결정은 넓은 밴드갭(6.2 eV), 높은 열 전도도($285W/m{\cdot}K$), 높은 비저항(${\geq}10^{14}{\Omega}{\cdot}cm$), 그리고 높은 기계적 강도와 같은 장점들 때문에 차세대 반도체 적용을 위한 많은 흥미를 끈다. 벌크 AlN 단결정 또는 박막 템플릿(template)들은 주로 PVT(Physical vapor transport)법, 플럭스(flux)법, 용액 성장(solution growth)법, 그리고 증기 액상 증착(HVPE)법에 의해 성장된다. 단결정이 성장하는 동안에 발생하는 결함들 때문에 상업적으로 어려움을 갖게 된 이후로 결함들 분석을 통한 결정 품질 향상은 필수적이다. 격자결함 밀도(EPD)분석은 AlN 표면에 입자간 방위차와 결함이 존재하고 있는 것을 보여준다. 투과전자현미경(TEM)과 전자후방산란회절(EBSD)분석은 전체적인 결정 퀄리티와 다양한 결함의 종류들을 연구하는데 사용된다. 투과전자현미경(TEM)관찰로 AlN의 형태가 적층 결함, 전위, 이차상 등에 의해 크게 영향을 받는 것을 알 수 있었다. 또한 전자후방산란회절(EBSD)분석은 전위의 생성을 유도하는 성장 결함으로서 AlN의 zinc blende 폴리모프(polymorph)가 존재하고 있는 것을 나타내고 있었다.

• 센서학회지
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• 제6권1호
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• pp.6-15
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• 1997

이 논문은 빔의 구조를 갖거나 멤브레인의 구조를 갖는 써모파일 센서의 다목적 최적설계에 관한 연구이다. 연구대상의 써모파일 센서는 $Si_{3}N_{4}/SiO_{2}$ 박막위에 알루미늄과 다결정 실리콘을 사용하여 열전쌍을 형성하고, 박막중심부에 $RuO_{2}$를 사용하여 적외선 흡수부를 만들어 중심부와 실리콘림부 사이의 온도차이에 따른 Seebeck 효과에 의한 유기전압을 감지하는 센서를 대상으로 하였다. 최적설계의 목적함수는 센서의 감도, 검출능 (detectivity) 및 열시정수를 대상으로 하였다. 패키지를 고려하여 모델링을 하였으며, 기존의 식의 고찰에 의한 단순 설계방법이 아닌 수학적 계획법을 사용한 다목적 최적화 방법을 이용하여 최적해를 구하였다. 최종적인 최적설계 수식화에는 퍼지계획법에서 사용되는 소속함수를 정의하여 설계자가 우선적으로 신뢰할 수 있는 해를 구 할 수 있도록 하였다. 또한, 제한조건으로서 주위 온도변화에 따른 센서의 출력전압변화를 포함시켜 실제 사용되는 환경을 고려하였다.

• 한국표면공학회지
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• 제46권3호
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• pp.99-104
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• 2013

The simple and cost-effective microfabrication method of photosensitive glass (PSG) using metal patterning and blank exposure was proposed. Conventional photolithography for micromachining of PSG needs a costly quartz mask which has high transmittance as an optical property. However, in this study the process was improved through the combination of micro-patterned Ti thin film and blank UV exposure without quartz mask. The effect of UV exposure time as well as the DHF etching condition was investigated. UV exposure test was performed within the range from 3 min to 9 min. The color and etch result of PSG exposed for 5 min were the most clear and effective to etch more precisely, respectively. The etching results of PSG in diluted hydrofluoric acid (DHF) with a concentration of 5, 10, 15 vol% were compared. The effect on the side etch was insignificant while the etch rate was proportional as the concentration increased. 10 vol% DHF results not only high etch rate of 75 ${\mu}m/min$ also lower side etch value after PSG etching. This method facilitates the microfabrication of PSG with various patterns and high aspect ratio for applying to advanced applications.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.61.1-61.1
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• 2010

$CuIn_{1-x}-GaxSe_2$ based materials with direct bandgap and high absorption coefficient are promising materials for high efficiency hetero-junction solar cells. CIGS champion cell efficiency(19.9%, AM1.5G) is very close to polycrystalline silicon(20.3%, AM1.5G). A reduction in the price of CIGS module is required for competing with well matured silicon technology. Price reduction can be achieved by decreasing the manufacturing cost and by increasing module efficiency. Manufacturing cost is mostly dominated by capital cost. Device properties of CIGS are strongly dependent on doping, defect chemistry and structure which in turn are dependent on growth conditions. The complex chemistry of CIGS is not fully understood to optimize and scale processes. Control of the absorber grain size, structural quality, texture, composition profile in the growth direction is important to achieving reliable device performance. In the present work, CIS nanoparticles were prepared by a simple wet chemical synthesis method and their structural and optical properties were investigated. XRD patterns of as-grown nanopowders indicate CIS(Cubic), $CuSe_2$(orthorhombic) and excess selenium. Further, as-grown and annealed nanopowders were characterized by HRTEM and ICP-OES. Grain growth of the nanopowders was followed as a function of temperature using HT-XRD with overpressure of selenium. It was found that significant grain growth occurred between $300-400^{\circ}C$ accompanied by formation of ${\beta}-Cu_{2-x}Se$ at high temperature($500^{\circ}C$) consistent with Cu-Se phase diagram. The result suggests that grain growth follows VLS mechanism which would be very useful for low temperature, high quality and economic processing of CIGS based solar cells.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권5호
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• pp.1356-1364
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• 2014

A new conjugated copolymer, poly{4,8-bis(triisopropylsilylethynyl)benzo[1,2-b:4,5-b']dithiophene-alt-4,7- bis(5-thiophen-2-yl)-5,6-difluoro-2-(heptadecan-9-yl)-2H-benzo[d][1,2,3]triazole} (PTIPSBDT-DFDTBTz), is synthesized by Stille coupling polycondensation. The synthesized polymer has a band gap energy of 1.9 eV, and it absorbs light in the range 300-610 nm. The hole mobility of a solution-processed organic thin-film transistor fabricated using PTIPSBDT-DFDTBTz is $3.8{\times}10^{-3}cm^2V^{-1}s^{-1}$. Bulk heterojunction photovoltaic cells are fabricated, with a conventional device structure of ITO/PEDOT:PSS/polymer:$PC_{71}BM$/Ca/Al ($PC_{71}BM$ = [6,6]-phenyl-$C_{71}$-butyric acid methyl ester); the device shows a power conversion efficiency (PCE) of 2.86% with an open-circuit voltage ($V_{oc}$) of 0.85 V, a short-circuit current density ($J_{sc}$) of 7.60 mA $cm^{-2}$, and a fill factor (FF) of 0.44. Inverted photovoltaic cells with the structure ITO/ethoxylated polyethlyenimine/ polymer:$PC_{71}BM/MoO_3$/Ag are also fabricated; the device exhibits a maximum PCE of 2.92%, with a $V_{oc}$ of 0.89 V, a $J_{sc}$ of 6.81 mA $cm^{-2}$, and an FF of 0.48.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.22-26
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• 2014

본 연구에서는 액정의 수직배향을 달성하기 위해서 특별히 제조된 폴리스타일렌 박막에 다양한 이온빔을 조사하는 방법을 사용하였다. 일반적으로 폴리스타일렌 수지는 통상의 폴리이미드 계열의 수지에 비해서 박막코팅을 하였을 때 보다 우수한 투과율을 나타내므로, 투과형 디스플레이로 사용되는 LCD의 배향막 재료로 더 적합하다고 생각되었다. 특히 고휘도이면서 저전력 사양을 달성하여야 하는 휴대용 디스플레이에서의 응용가능성이 기대되었다. 그러나, 일반적인 러빙법에 의한 배향처리에 대해서는 액정분자의 배향성이 폴리이미드 계열의 재료에 비해서 열등하여 사용되지 못하였다. 본 연구에서는 폴리스타일렌 계열의 박막재료를 배향막으로 가공함에 있어서 새로운 이온빔 조사법에 의한 비접촉식 배향법을 사용하였으며, 배향성과 액정분자의 프리틸트각 특성에 대해서 정량적인 결과를 얻을 수 있었다. 실험에서는 폴리스타일렌 수지에 이온빔의 조사시간을 15초까지 변화시키면서 액정분자의 배향성 및 프리틸트각의 특성을 측정하였다. 측정결과 스마트폰 및 휴대용 정보단말기 등의 디스플레이에 적합한 고투과율 액정표시소자의 구현이 가능하였다.

• 센서학회지
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• 제11권5호
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• pp.286-293
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• 2002

휘발성 유기 화합물 가스(Volatile Organic Compounds)를 인식하고 분석하기 위하여 전도성 고분자 센서어레이를 이용한 시스템을 제작하였다. Polypyrrole와 Polyaniline을 화학중합법으로 센서에 전도성고분자막을 형성하였고 이를 통해 VOC 검지용 센서 어레이를 제작하였다. 센서어레이로부터 측정되는 다차원 데이터는 주성분분석법(PCA)과 RBF(Radial Basis Function Network)을 이용하였다. 제안된 시스템으로 VOCs 가스를 인식하는데 있어서 RBF Network이 PCA 방식보다 더욱 효율적인 것으로 판단되었다.

• 한국결정성장학회지
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• 제7권4호
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• pp.578-588
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• 1997

RTCVD법으로 $SiH_4$과 $GeH_4$ 가스를 이용하여 oxidized Si 위에 SiH$_4$: $GeH_4$ flow ratio(1 : 0.1~2 : 1), 증착온도(400~$600^{\circ}C$) 그리고 증착압력(1~50 torr)인 조건에서 다결정 $Si_{1-x}Ge_x$박막을 증착하여, 증착변수 변화에따른 $Si_{1-x}Ge_x$ 박막의 Ge 조성 변화와, Ge 조성이 증착속도에 미치는 영향 등에 대해 살펴보았다. 실험결과, 증착온도와 Ge 조성 증가에따라 증착속도는 증가하였으나 증착온도 증가에따라 Ge 조성이 감소하였다. 또한 증착압력 변화에따른 증착속도와 Ge조성 변화는, 증착압력 10 torr까지는 거의 직선적으로 증가하였으나 그이상에서는 서서히 증가함을 알 수 있었다. 이와같이 10 torr 이상의 증착압력에서 증착속도가 서서히 증가하는것은 물질전달 속도에 비해 표면반응 속도가 늦어져 나타난 현상으로 생각된다.